摘要：本文針對(duì)配電變壓器遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，采用利時(shí)公司新一代小型一體化PLC，提出一種中央監(jiān)控室與各配電變壓器之間的遠(yuǎn)程監(jiān)控解決方案。目前，該方案已經(jīng)成功應(yīng)用于北京地鐵2號(hào)線配電網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)，具有很好的安全性與可靠性。
關(guān)鍵詞：Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)、配電變壓器、PLC
Abstract: Aimed at distribution transformer telemonitoring system, a solution based on HOLLiAS-LEC G3 PLC is put forward in the thesis. Presently the solution has been successfully applied to the distribution transformer of the NO.2 underground in Beijing. The security and dependability are satisfied.
Keyword: Profibus-DP network、Distribution transformer、PLC
1前言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，用電量的日益增加，配電的安全可靠性日益重要。配電網(wǎng)絡(luò)由配電變壓器、配線柜及配電線路構(gòu)成，配電變壓器的安全可靠決定了配電網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠。由于配電變壓器分布分散，干擾大，配電變壓器之間通訊比較困難，用常規(guī)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段難以實(shí)現(xiàn)大量配電變壓器參數(shù)的集中監(jiān)測(cè)。當(dāng)配電變壓器出現(xiàn)故障或者遭到人為破壞的時(shí)候，例如出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行等情況時(shí)，無(wú)法及時(shí)反映到監(jiān)控中心，容易造成巨大的損失。本文所述的配電變壓器智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)為解決上述問(wèn)題提供了一套可行的方案。
2系統(tǒng)功能
保護(hù)監(jiān)測(cè)功能：變壓器電流差動(dòng)保護(hù)、變壓器差流速斷保護(hù)、變壓器過(guò)流后備保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、電流測(cè)量、電壓測(cè)量、溫度測(cè)量、功率因數(shù)測(cè)量、諧波測(cè)量。
異常報(bào)警功能：遇有報(bào)警事件（斷路、短路、過(guò)載、過(guò)熱、欠壓、停電等）發(fā)生時(shí)，在本地進(jìn)行相應(yīng)的處理，并通過(guò)DP模塊發(fā)送報(bào)警信息到配有DP主站卡的中心管理計(jì)算機(jī)。中心管理計(jì)算機(jī)收到報(bào)警信息后，主動(dòng)彈出警告窗口，告訴用戶哪個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)發(fā)生了報(bào)警類型以及解決措施，并提供報(bào)警數(shù)據(jù)。
自保護(hù)功能：系統(tǒng)具有自檢測(cè)和數(shù)據(jù)掉電保護(hù)功能。
3方案設(shè)計(jì)
和利時(shí)公司的HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC具有良好的擴(kuò)展性能、較高的性價(jià)比、良好的抗干擾性和豐富的指令。該方案采用HOLLiAS-LEC G3系列PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，如圖1： 
配電變壓器智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的每個(gè)DP從站對(duì)本地的配電變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，包括電流、電壓的過(guò)載情況，并對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行在線檢測(cè)，主要包括溫度、壓力的工作狀態(tài)。然后通過(guò)DP從站通訊模塊把數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控室的中心管理計(jì)算機(jī)上，完成整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控功能。DP從站包括一個(gè)CPU模塊LM3107、1個(gè)4通道的模擬量采集模塊LM3310、1個(gè)16路開關(guān)量輸入模塊LM3212、1個(gè)8路開關(guān)量輸出模塊LM3222和1個(gè)DP從站通訊模塊LM3401。
每個(gè)DP從站通過(guò)Profibus-DP總線實(shí)現(xiàn)和DP主站之間的通訊。對(duì)于配電變壓器工作狀態(tài)的相關(guān)數(shù)據(jù)，模擬量由LM3310采集得到，開關(guān)量由LM3107和LM3212直接得到，在CPU模塊LM3107里對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，作出各種保護(hù)措施，由LM3222輸出開關(guān)量，然后LM3107將需要傳送的模擬量和開關(guān)量通過(guò)DP通訊模塊LM3401實(shí)時(shí)傳輸給DP主站。
4方案優(yōu)勢(shì)
本文提出的解決方案有以下的優(yōu)勢(shì)：
1. 采用HOLLiAS-LEC G3 PLC檢測(cè)配電變壓器工作狀態(tài)的相關(guān)數(shù)據(jù)，具有抗干擾性強(qiáng)、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。
2. HOLLiAS-LEC G3 PLC具有很強(qiáng)的通訊能力，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性提供了保證。中心管理計(jì)算機(jī)通過(guò)Profibus-DP總線把每個(gè)配電變壓器的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。
3. 當(dāng)配電變壓器發(fā)生故障時(shí)，中央監(jiān)控室能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障，并提供故障分析報(bào)告，指出故障原因，提出故障處理意見。
5結(jié)束語(yǔ)
該方案已經(jīng)成功應(yīng)用于北京地鐵1,2號(hào)線的配電系統(tǒng)中，運(yùn)行效果良好。調(diào)度人員可以對(duì)配電網(wǎng)中全部的配電變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，監(jiān)視配電變壓器的實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)。該系統(tǒng)不僅提高了工作人員的效率，對(duì)于提高整個(gè)配電網(wǎng)的安全可靠性也起到了重要的作用。HOLLiAS-LEC G3 PLC很好的抗干擾性和強(qiáng)大的通信功能保證了配電網(wǎng)的安全，從而大大提高了配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平，增強(qiáng)了配電網(wǎng)及地鐵運(yùn)行的安全性與可靠性。
參考文獻(xiàn)：
[1] HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC硬件手冊(cè)，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司
[2] HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC軟件手冊(cè)，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司
[3] HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC指令與功能塊手冊(cè)，杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司
